| Title: | Particle-based simulation of atom and ion transport in HiPIMS: effect of the plasma potential distribution on the ionized flux fraction |
| Other Titles: | Simulace transportu atomů a iontů v HiPIMS výboji: vliv rozložení potenciálu plazmatu na stupeň ionizace depozičního toku |
| Authors: | Kozák, Tomáš |
| Citation: | KOZÁK, T. Particle-based simulation of atom and ion transport in HiPIMS: effect of the plasma potential distribution on the ionized flux fraction. PLASMA SOURCES SCIENCE & TECHNOLOGY, 2023, roč. 32, č. 3, s. "035007-1" - "035007-16". ISSN: 0963-0252 |
| Issue Date: | 2023 |
| Publisher: | Institute of Physics |
| Document type: | článek article |
| URI: | 2-s2.0-85151619056 http://hdl.handle.net/11025/51881 |
| ISSN: | 0963-0252 |
| Keywords: | HiPIMS;mangetronové naprašování;simulace plazmatu;DSMC;stupeň ionizace;pravděpodobnost návratu iontů |
| Keywords in different language: | HiPIMS;magnetron sputtering;plasma simulation;DSMC;ionized fraction, ion return probability |
| Abstract: | Představujeme 3D částicovou simulaci vysokovýkonového pulzního magnetronového výboje, která umožňuje simulovat pohyb atomů a iontů ve výboji a související parametry plazmatu. Simulace je pomocí numerického algoritmu řízena tak, aby bylo dosaženo zadaného průběhu proudu na terč. Tím je zaručeno, že výsledky simulace odpovídají experimentálním výbojovým podmínkám. Provedené simulace rozprašování Ti terče ukazují vypočtené prostorové rozložení atomů a iontů Ti a také umožňují kvantifikovat efekt zředění pracovního plynu. Pomocí simulace byla vyčíslena pravděpodobnost návratu iontů Ti na terč a stupeň ionizace Ti v toku na substrát pro různé hodnoty gradientu potenciálu plazmatu před terčem, který je zodpovědný za přitahování iontů směrem k terči. |
| Abstract in different language: | We present a three-dimensional particle-based computer simulation of high-power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) discharges which enables us to simulate the transport of atoms and ions in the discharge and the corresponding plasma parameters. A numerical algorithm is used to constrain the simulation by an experimental target current waveform, which ensures that the simulation results are closely tied to the experimental discharge conditions. Simulations of a HiPIMS discharge with Ti target show the capability to calculate the spatial distributions of target material atoms and ions and also to quantify the process-gas rarefaction. We evaluated, among others, the ion return probability and the ionized fraction of the target material flux onto the substrate for various values of the potential difference across the magnetic presheath in front of the target racetrack, which is responsible for attracting most of the plasma ions towards the target. |
| Rights: | Plný text není přístupný. © IOP Publishing Ltd. |
| Appears in Collections: | Články / Articles (NTIS) OBD |
Files in This Item:
| File | Size | Format | |
|---|---|---|---|
| OBD23_Kozak_clanek.pdf | 8,7 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11025/51881Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.